La quimiosíntesis es el proceso químico que promueve la producción de materia orgánica a través de la oxidación de sustancias minerales y sin la participación del sol.
La quimiosíntesis, o fotosíntesis bacteriana, produce materia orgánica a través de la oxidación de sustancias minerales. Por lo tanto, no hay participación de la luz del sol aquí.
Estas reacciones conforman el metabolismo de las bacterias autótrofas, ya que son quimiosintéticas. Es decir, sobreviven en ambientes absolutamente desprovistos de luz o materia orgánica.
Algunas de estas bacterias son esenciales para la vida en la Tierra, como las que promueven el Ciclo del Nitrógeno.
El fenómeno de la quimiosíntesis
Las bacterias autótrofas son aquellas capaces de fabricar su propio alimento. A diferencia de la fotosíntesis, que necesita del sol, la quimiosíntesis puede tener lugar en un entorno sin luz.
Las bacterias pueden extraer suficiente energía para sobrevivir a través de oxidaciones inorgánicas. Con esto son capaces de producir materia orgánica, ya que parten de la oxidación de sustancias minerales.
Las bacterias del hierro, que oxidan el hierro, participan en este fenómeno. Pero también existen las sulfobacterias, que oxidan el azufre, además de las nitrobacterias, oxidantes de nitrógeno y muchas otras. En este proceso se produce materia orgánica a partir de dióxido de carbono, agua y otras sustancias inorgánicas.
La quimiosíntesis es esencial para mantener el ciclo del nitrógeno. Este elemento químico se fija luego en el suelo o en las plantas, ayudando así a mantener la vida.
¿Qué agentes participan en la quimiosíntesis?
La realización de la Quimiosíntesis depende de bacterias quimiosintéticas, es decir, capaces de obtener alimento a través de procesos químicos.
Las llamadas sulfobacterias realizan su metabolismo a través de la oxidación de compuestos azufrados. Ejemplos de participantes en este proceso son Beggiatoa y Thiobacillus.
Las bacterias Nitrosomonas y Nitrobacter, que pueden encontrarse en el suelo, reciclan el nitrógeno. Este papel que desempeñan es fundamental para la vida, ya que mueve el Ciclo del Nitrógeno.
También se conocen bacterias que se alimentan de hierro, es decir, provocan la oxidación del hierro ferroso disuelto. Ejemplos de esta especie son: Thiobacillus ferrooxidans y Leptospirillum ferrooxidans.
¿Cómo se lleva a cabo la quimiosíntesis?
La quimiosíntesis se divide en dos etapas. En la 1ª Etapa, la oxidación de las llamadas sustancias inorgánicas libera protones y electrones. Esto desencadena la fosforilación de ADP en ATP y la reducción de NADP+ en NADPH.
Así comienza la fase posterior, donde se utiliza la energía proporcionada por determinadas reacciones químicas redox que ocurren en el medio. Esquemáticamente: Compuesto Inorgánico + O2 → Compuestos Inorgánicos Oxidados + Energía Química.
En la Fase 2 tiene lugar lo que se denomina la fase oscura de la fotosíntesis. En él, la reducción del dióxido de carbono conduce a la síntesis de sustancias orgánicas. Esto sucede a través del proceso de oxidación de sustancias inorgánicas. Es solo que las bacterias obtienen suficiente energía para reducir el dióxido de carbono.
Retienen y luego fabrican sustancias orgánicas, que pueden usarse en la producción de otros compuestos. También puede usarlos en su propio metabolismo. Esquematización: CO2 + H2O + Energía Química → Compuestos Orgánicos + O2
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